建筑結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論與方法.pdf

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1、2012第4期f總第121建筑結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論與方法胡玉超(北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司合肥分院，安徽合肥230000)摘要：基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論與方法是目前世界各國(guó)學(xué)術(shù)界和工程界廣泛關(guān)注的課題。作為一種更合理的設(shè)計(jì)理念，它代表了未來(lái)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展方向，本文闡述了基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論的提出背景、地震設(shè)防水準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)的性能水平及其量化指標(biāo)、抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)性能以及常用的抗震設(shè)計(jì)方法，提出了目前基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論研究中存在的主要問(wèn)題和今后需要進(jìn)一步研究的方向。關(guān)鍵詞：基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)理論位移影響系數(shù)法能力譜法直接位移設(shè)計(jì)法當(dāng)前我國(guó)抗震設(shè)計(jì)理論采用三水準(zhǔn)的設(shè)

2、計(jì)思想，即“小震1．1基于性能的抗震設(shè)計(jì)的提出不壞、中震可修、大震不倒”的設(shè)防水準(zhǔn)，據(jù)此制定了各種設(shè)計(jì)20世紀(jì)90年代初由美國(guó)學(xué)者提出的，它是使設(shè)計(jì)出的結(jié)規(guī)范和條例。依此設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)的各種建筑物在地震中雖然構(gòu)在未來(lái)的地震災(zāi)害下能夠維持所要求的性能水平。投資一基本保證了生命安全，卻不能在大震，甚至中震中有效的控制效益準(zhǔn)則和建筑結(jié)構(gòu)目標(biāo)性能的“個(gè)性”化是基于性能的抗震地震損失，其損失往往超過(guò)了社會(huì)和業(yè)主所能承受的范圍。隨設(shè)計(jì)的重要思想?；趌生能的設(shè)計(jì)克服了目前抗震設(shè)計(jì)規(guī)范著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口密度的增加，結(jié)構(gòu)物內(nèi)的裝修、非結(jié)構(gòu)構(gòu)的局限性。在基于性能的設(shè)計(jì)中，明確規(guī)定了建筑的性能要件、信息技

3、術(shù)裝備等的費(fèi)用往往超過(guò)結(jié)構(gòu)物的費(fèi)用，地震造成求，而且可以用不同的方法和手段去實(shí)現(xiàn)這些性能要求，這樣的損失會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重，從而使人們逐漸認(rèn)識(shí)到過(guò)去的規(guī)范僅以可以使新材料、新結(jié)構(gòu)體系、新的設(shè)計(jì)方法等更容易得到應(yīng)用。保證人的生命安全為單一設(shè)防目標(biāo)的設(shè)計(jì)理論，在抗震設(shè)計(jì)理1．2性能抗震設(shè)計(jì)理念的特點(diǎn)念、適應(yīng)社會(huì)需求等方面都存在一定的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)理論的實(shí)踐，可以對(duì)兩者進(jìn)行對(duì)比，1建筑結(jié)構(gòu)基于性能的抗震設(shè)計(jì)概況以得到性能抗震設(shè)計(jì)理念的特點(diǎn)。(1)多級(jí)設(shè)防。相對(duì)于現(xiàn)行的三階段設(shè)防目標(biāo)(小震不件和較強(qiáng)的生物氣候調(diào)節(jié)能力，以滿足人們生活、工作所需的6．3有效利用廢棄的土地和淘汰的城市空問(wèn)舒適

4、、健康和可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境。景觀植被生態(tài)設(shè)計(jì)以林在舊城改造和城市更新過(guò)程中，關(guān)閉和廢棄的工廠可以在地取代草坪、地方性樹(shù)種取代外來(lái)園藝品種，也可大大節(jié)約能生態(tài)恢復(fù)后成為市民的休閑地，在發(fā)達(dá)國(guó)家的城市景觀設(shè)計(jì)源和資源的耗費(fèi)，包括減少灌溉用水、少用或不用化肥和除草中，這已成為一個(gè)不小的潮流。設(shè)計(jì)充分利用原有工廠設(shè)施，劑等等都是景觀生態(tài)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)，生銹的爐臺(tái)、斑駁的斷墻，在綠色的包圍中講述6．2保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)完整性著過(guò)去。自然界具有很強(qiáng)的自我維持和自我恢復(fù)能力，景觀生態(tài)設(shè)斑駁的紅磚瓦墻，錯(cuò)落有致的工業(yè)廠房，縱橫交錯(cuò)的管道，計(jì)提倡按照自然規(guī)律，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)，達(dá)到資源

5、的墻壁還保留著各個(gè)時(shí)代的標(biāo)語(yǔ)，深刻了城市的記憶和內(nèi)涵，景恢復(fù)和再生。在大規(guī)模的城市化過(guò)程中，特殊自然資源的生態(tài)觀生態(tài)設(shè)計(jì)在這里得到了很好的體現(xiàn)。藝術(shù)家和機(jī)構(gòu)厭倦寫(xiě)系統(tǒng)的保護(hù)尤顯重要，如對(duì)城區(qū)和城郊濕地及自然水系和山林字樓環(huán)境的壓抑感，苦苦尋找具有后工業(yè)色彩廠房、年代久遠(yuǎn)的生態(tài)防護(hù)等。的厲史風(fēng)貌，昔日廢棄的場(chǎng)地成了人們的休閑場(chǎng)所。生態(tài)補(bǔ)償設(shè)計(jì)是保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)完整性的有效手段，生態(tài)補(bǔ)6．4順應(yīng)環(huán)境條件打造優(yōu)質(zhì)的自然景觀和人文景觀償設(shè)計(jì)指有意識(shí)使設(shè)計(jì)過(guò)程和結(jié)果對(duì)自然環(huán)境的破壞和影響景觀生態(tài)設(shè)計(jì)提倡最大限度地保持原始地形地貌的基本盡可能減少的設(shè)計(jì)方式。高速公路景觀設(shè)計(jì)出于生態(tài)補(bǔ)償?shù)男螒B(tài)和走勢(shì)，

6、對(duì)自然高差和坡地等條件加以巧妙合理利用。未目的，發(fā)揮藝術(shù)和工程相結(jié)合，采取工程修復(fù)及園林綠化設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)開(kāi)發(fā)改造的山嶺、坡地、荒林等往往難以達(dá)到理想的要求，重建植物根系生長(zhǎng)發(fā)育層。修復(fù)后的植物根系生長(zhǎng)發(fā)育層的合理的做法應(yīng)該是：有景用景、無(wú)景造景、用景改景，自然景觀養(yǎng)分含雖可以維持植被系統(tǒng)在數(shù)年之內(nèi)自我更新的需求。隨與人造山水景觀相結(jié)合，方能更好地物盡其用。著植物群落生長(zhǎng)發(fā)育，植物根系不斷深入邊坡土壤深層與共生7結(jié)論的各種土壤動(dòng)物、土壤微生物共同作用，將堅(jiān)硬、貧瘠的邊坡土景觀生態(tài)設(shè)計(jì)是環(huán)境可發(fā)展的趨勢(shì)的關(guān)鍵，我們應(yīng)本著可壤淀積層和母質(zhì)層不斷熟化，使其進(jìn)入良性發(fā)育過(guò)程，從而為持續(xù)發(fā)展的理念

7、，尊重自然，以人為本，不斷創(chuàng)新，適應(yīng)市場(chǎng)，通植被系統(tǒng)的良性循環(huán)提供可持續(xù)的養(yǎng)分和水分保障，達(dá)到景觀過(guò)城市園林設(shè)計(jì)理念的改變，現(xiàn)代化管理手段的運(yùn)用以及專業(yè)生念設(shè)計(jì)目的。人才的培養(yǎng)等手段，從本質(zhì)改變城市園林設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)城市的可手續(xù)發(fā)展，達(dá)到人與自然和諧共處的目標(biāo)?！?1·壞、中震可修、大震不倒)，性能抗震設(shè)計(jì)注重多級(jí)設(shè)防，保護(hù)方法。非結(jié)構(gòu)件與內(nèi)部設(shè)施，后者的設(shè)計(jì)理念既保證使用者安全，又(1)位移影響系數(shù)法?；诮Y(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)方法，通過(guò)分析減輕業(yè)主和社會(huì)的經(jīng)濟(jì)